KR101556445B1 - Encapsulation sheet for a solarcell using a barrier layer and preparing process thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배리어 층(barrier layer)을 사용한 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)로 된 층 사이에 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자로 된 층이 개재되어, 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층되어 제조된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 특정한 안정화제를 사용하지 않고 제조된 봉지재로 배리어 층으로 폴리올레핀(Polyolefin) 층을 개재함에 의해 고온/다습한 환경에서 지속적으로 노출되더라도 봉지재 시트 자체의 열화는 물론, 태양전지의 급격한 출력 저하의 원인이 되는 누설전류를 차단하여 태양전지의 효율 저하를 효과적으로 막을 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해결한다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing sheet for a solar cell using a barrier layer and a method for manufacturing the same. The sealing sheet for a solar cell according to the present invention comprises a layer of ethylene vinyl acetate (EVA) A polyolefin-based polymer layer is interposed and laminated by the structure of ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer.
The sealing material sheet for a solar cell according to the present invention having the above-described structure is a sealing material manufactured without using a specific stabilizer. Even if it is continuously exposed in a high temperature / high humidity environment by interposing a polyolefin layer as a barrier layer, It is possible to effectively prevent the deterioration of the efficiency of the solar cell by interrupting the leakage current which causes a sudden decrease in the output of the solar cell as well as the deterioration of the sheet itself.

Description

배리어 층을 사용한 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법{Encapsulation sheet for a solarcell using a barrier layer and preparing process thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing sheet for a solar cell using a barrier layer,

본 발명은 배리어 층(barrier layer)을 사용한 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 에틸렌 비닐아세테에트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)만을 사용하여 태양전지용 봉지재를 제작하는 공정에 배리어 층을 적층하는 공정을 추가하여 다층 태양전지용 봉지재를 제작하는 과정으로 단일 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)를 사용하여 제작된 태양전지용 봉지재에서 발생할 수 있는 태양전지 모듈의 효율 감소(PID; Potential Induced degradation)를 효과적으로 예방할 수 있는, 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing sheet for a solar cell using a barrier layer and a method of manufacturing the sealing sheet. More particularly, the present invention relates to a process for manufacturing a sealing material for a solar cell using only ethylene vinyl acetate (EVA) (PID) potential of a solar cell encapsulant fabricated using a single ethylene vinyl acetate (EVA) as a process of manufacturing a sealing material for a multilayer solar cell by adding a step of laminating a barrier layer on a barrier layer The present invention relates to a sealing sheet for a solar cell and a method of manufacturing the same.

종래의 에너지원은 그 사용량에 있어 한계가 존재하고, 이산화탄소 및 각종 유해가스를 발생시켜 환경문제를 야기하는 문제점이 있다. 최근 들어 이러한 에너지 자원의 고갈 위기 극복 및 지구 온난화 등의 환경 문제를 극복하기 위해 각종 신 재생 에너지들이 주목받고 있으며, 이러한 에너지원 중 태양 에너지를 이용하여 직접 전기로 바꾸는 태양전지는 무공해, 무소음, 무한 공급에너지라는 이유로 급격한 성장세를 보이고 있다. 이러한 태양전지의 예로서 결정 및 비결정질 반도체를 사용한 태양전지를 들 수 있다.Conventional energy sources have a limitation in their use amount, and generate carbon dioxide and various harmful gases, thereby causing environmental problems. Recently, various renewable energies have been attracting attention in order to overcome environmental problems such as overcoming the depletion of energy resources and global warming. Among these energy sources, solar cells that convert solar energy directly into electricity are pollution-free, noiseless, infinite It is growing rapidly due to supply energy. Examples of such solar cells include solar cells using crystal and amorphous semiconductor.

이러한 태양전지에 있어서 태양전지 셀(cell)은 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변화시키는 반도체 소자로써 태양전지의 이용에 있어 핵심적인 소재이지만, 일반적으로 이러한 태양전지 셀은 그 자체만으로 사용할 수 없으며, 외부의 충격 및 오염으로부터 보호하기 위하여 일련의 모듈화 과정을 거친다. 일반적으로 태양전지 모듈의 경우 표면 측 유리기판과 이면 측 보호 부재인 후면 보호 필름 사이에 봉지재 시트 2매가 태양전지 셀을 감싸고 있는 구성으로 이루어져 있다. 이와 같은 태양전지 모듈은 유리기판, 태양전지용 봉지재 시트(sheet), 태양전지 셀, 봉지재 시트, 후면 보호 필름을 순서대로 적층하고, 가열 및 가압에 의해 봉지재 시트가 완전히 용융되어 고분자의 충분한 이동성이 확보된 상태에서 상하 방향에서 가압 및 탈기 공정을 거쳐 제조된다.In such a solar cell, a solar cell is a semiconductor device that converts light energy into electrical energy using a photoelectric effect, and is a key material in the use of solar cells. In general, however, And is subjected to a series of modularization processes to protect it from external impact and contamination. Generally, in the case of a solar cell module, two sealing material sheets surround a solar cell between a front side glass substrate and a rear side protective film as a back side protection member. Such a solar cell module is formed by sequentially laminating a glass substrate, a solar cell sealing sheet, a solar cell, an encapsulating material sheet, and a backing protective film in this order, and the encapsulating material sheet is completely melted by heating and pressing, And is manufactured through pressurization and degassing processes in the vertical direction in a state in which mobility is ensured.

일반적으로 태양전지 모듈용 봉지재 시트로는 각종 요구 조건을 만족시키기 위해서 첨가제와 고분자를 배합한 후 제조된 시트로 이루어진다. 이러한 태양전지용 봉지재 시트에 대해서는, 예를 들어 대한민국 등록특허 제0928411호는 앞에서 기술한 바와 같이 EVA 공중합체에 유기 과산화물과 가교조제, 자외선 흡수제, 산화방지제와 함께 접착성을 위하여 실란 화합물과 같은 접착 보조제를 첨가하여 형성된 봉지재 시트를 개시하고 있다. Generally, an encapsulating material sheet for a solar cell module is made of a sheet prepared by mixing an additive and a polymer to satisfy various requirements. For example, Korean Patent Registration No. 0928411 discloses a method for producing a solar cell encapsulant sheet, which comprises the steps of applying an adhesive such as a silane compound to an EVA copolymer together with an organic peroxide, a crosslinking aid, an ultraviolet absorber and an antioxidant, Discloses an encapsulating material sheet formed by adding an adjuvant.

상기와 같이 각종 첨가제를 에틸렌 비닐아세테이트(EVA), 폴리 비닐부티랄(Polyvinyl butyral : PVB) 등의 수지와 혼합하여 단층으로 제조된 태양전지 봉지재는 그 제조 공정이 간단하여 태양전지 봉지재 제조방법으로 많이 사용되어 왔다. 하지만, 최근 필드(field)에 설치된 태양전지 모듈에서 효율이 감소하는 현상인 PID(Potential Induced Degradation)가 발생하여 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. PID 효과는 필드에 대규모로 설치된 발전용 태양전지 모듈에서 온도, 습도, 지역적인 환경에 따라 태양광 발전 중 태양전지 모듈에 발생하는 태양전지 모듈의 효율 감소 현상을 말한다. 이는 상기에서 제조한 단층 태양전지 봉지재에서 많이 발생하게 되는데, 이는 필드의 일교차와, 지역적 차이에서 나타나는 높은 습도에 의하여 습윤투과도(WVTR)가 높은 단층 EVA 봉지재의 경우 봉지재 자체에 수분이 많이 포함되어 누설전류가 발생하고, Na+ 등과 같은 이온의 이동경로가 생성된다. 나트륨 이온의 이동(migration)은 셀 표면에서 전하(e-)와 만나 침전(precipitation) 현상을 일으켜 전극의 단락을 유도할 수 있다. As described above, a solar cell encapsulant made of a single layer by mixing various additives with a resin such as ethylene vinyl acetate (EVA) or polyvinyl butyral (PVB) has a simple manufacturing process, It has been widely used. However, PID (Potential Induced Degradation), which is a phenomenon in which the efficiency of a solar cell module installed in a field has recently been reduced, has been developed and various studies are under way to solve such a problem. The PID effect is a phenomenon that the efficiency of the solar cell module generated in the solar cell module during the solar power generation is decreased according to the temperature, humidity, and local environment in the large scale installed solar cell module installed in the field. This is because the EVA encapsulant having a high wet permeability (WVTR) due to the diurnal variation of the field and the high humidity due to the regional difference contains much moisture in the encapsulating material itself A leakage current is generated, and a movement path of ions such as Na + is generated. The migration of sodium ions can lead to shorting of the electrode by causing a phenomenon of precipitation by meeting the charge (e - ) at the cell surface.

상기와 같은 현상을 방지하기 위하여 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)를 대신하여 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자를 사용한 봉지재를 채용하는 경우가 있으나, 폴리올레핀(Polyolefin)은 에틸렌 비닐세테이트(EVA)보다 융점이 높아 가압 탈기 공정에서 충분한 소프트한(softness) 특성이 확보되지 않아 태양전지 셀에 균열(crack)을 야기하여 태양전지 모듈에 효율을 감소시킬 수 있다. 또한 유리, 셀과의 접착력이 낮은 단점이 존재한다.In order to prevent the above-mentioned phenomenon, an encapsulating material using a polyolefin-based polymer may be employed instead of ethylene vinyl acetate (EVA). Polyolefin has a melting point higher than that of ethylene vinyl acetate (EVA) So that sufficient softness can not be secured in the pressure degassing process, thereby causing a crack in the solar cell, thereby reducing the efficiency of the solar cell module. Also, there is a disadvantage in that the adhesive force between glass and cell is low.

이에 본 발명은 단층 에틸렌 비닐아세테이트에 수분이 잘 침투할 수 없는 배리어 층을 추가하여 PID 효과 등 누설 전류의 발생 문제를 해결하고, 높은 수분 투과도(WVATR)에 의한 나트륨 이온의 이동을 억제하여 전극의 단락 현상을 없애는 것에 착안하여, 이러한 문제를 해결하기 위해 단층 태양전지 봉지재를 제작하는 공정에서 두 장의 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)사에에 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 층을 삽입하는 방법으로 배리어 층을 형성시켜 본 발명을 진행하게 되었다.
Accordingly, the present invention relates to a method for manufacturing a thin film capacitor, which comprises adding a barrier layer which can not penetrate moisture into single-layer ethylene vinyl acetate, thereby solving the problem of leakage current such as PID effect and suppressing movement of sodium ions by high water permeability (WVATR) In order to solve this problem, a barrier layer is formed by inserting a modified polyolefin layer into two sheets of ethylene vinyl acetate (EVA) in the process of manufacturing a single layer solar cell encapsulant. So that the present invention has been advanced.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제0928411호Patent Document 1: Korean Patent No. 0928411

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 실정을 감안하여 기존의 봉지재가 가지고 있지 않은 물성인 고온/다습한 지역에 대규모로 설치된 태양전지 모듈에서 외부의 환경에 의해 태양전지 모듈의 효율이 감소되는 현상을 방지하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 외부의 극한 환경, 특히 고온/다습한 환경에서 발생할 수 있는 누설전류에 의한 태양전지의 효율 감소와 나트륨 이온의 이동에 의한 전극의 단락현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 배리어 층을 보강한 새로운 태양전지용 봉지재 시트를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, in view of the above-described conventional circumstances, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional art in which the efficiency of the solar cell module is reduced due to the external environment in a solar cell module installed in a large scale in a high temperature / high humidity region, The main object of the present invention is to reduce the efficiency of the solar cell due to the leakage current which may occur in an extreme environment, especially in a high temperature / high humidity environment, and short circuit of the electrode due to movement of sodium ions The barrier layer is reinforced so that the barrier layer can be prevented.

본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 봉지재 시트를 포함하는 태양전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide a solar cell module including an encapsulation sheet having the above-mentioned characteristics.

본 발명은 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described and other objects, and other objects which may be easily derived by those skilled in the art from the overall description of the present specification.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는;According to an aspect of the present invention, there is provided a sealing material sheet for a solar cell comprising:

에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)로 된 층 사이에 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자로 된 층이 개재되어, 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층되어 제조된 것임을 특징으로 한다.A polyolefin-based polymer layer is interposed between the layers made of ethylene vinyl acetate (EVA) and laminated by the structure of ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer .

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체는 비닐 아세테이트(VA) 함량이 15 내지 40 중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 50g/10분인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer has a vinyl acetate (VA) content of 15 to 40% by weight and a melt index (190 DEG C, 2.16 kg) of 5 to 50 g / .

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 사이에 개재되는 폴리올레핀(Polyolefin)의 두께는 시트 전체 두께에서 10 내지 30% 사이의 비율로 되는 것임을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the thickness of the polyolefin interposed between the ethylene vinyl acetate (EVA) is in a range of 10 to 30% of the total thickness of the sheet.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자는 투명성이 확보되는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 이소프렌, 아이오노머를 포함하는 고분자임을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the polyolefin-based polymer is a polymer including ethylene, propylene, butadiene, isoprene, and an ionomer, the transparency of which is ensured.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자가 두 층의 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)에 삽입되는 층 구조의 태양전지 모듈용 봉지재 시트의 두께는 0.3 내지 0.6mm로 되는 것임을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the thickness of the encapsulating material sheet for a solar cell module having a layer structure in which the polyolefin-based polymer is inserted into two layers of ethylene vinyl acetate (EVA) is 0.3 to 0.6 mm .

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법은;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sealing material sheet for a solar cell comprising:

가교제, 가교조제, 실란커플링제, UV흡수제, 광 안정제에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제를 각각 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 및 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지와 일련의 혼합과정을 거쳐 태양전지용 봉지제 시트를 제조하기 위한 조성물을 제조하는 혼합단계, 상기 혼합단계에서 얻어진 조성물을 각각 용융·압출하는 용융/압출단계, 및 상기 압출된 각 시트를 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층하여 시트화 하는 제막단계로 구성되어 지고, 여기서 적층 방법은 시트의 성형시에 적층 할 수 있는 공압출(co-extrusion)방식과 칼렌더(calendar) 방식, 시트 성형 후 적층할 수 있는 라미(Lamination) 방식의 어느 하나에 의해 수행함을 특징으로 한다.An additive including at least one selected from a crosslinking agent, a crosslinking aid, a silane coupling agent, a UV absorber and a light stabilizer is subjected to a series of mixing processes with a modified polyolefin and an ethylene vinyl acetate (EVA) resin to form a solar cell encapsulant sheet A melting / extruding step of melting / extruding the composition obtained in the mixing step, and a step of extruding each of the extruded sheets by a structure of an ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer The lamination method includes a co-extrusion method, a calendar method, and a lamination method which can be laminated after forming a sheet. The method of the present invention is characterized in that it is performed by any one of the following methods.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 각 에틸렌 비닐아세테이트 층은 상호 다른 두께를 가지도록 이원화하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, each of the ethylene vinyl acetate layers is manufactured by making two layers having different thicknesses.

상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 모듈은;According to another aspect of the present invention, there is provided a solar cell module comprising:

에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)로 된 층 사이에 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자로 된 층이 개재되어, 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층되어 전체 두께가 0.3 내지 0.6mm로 제조된 태양전지 모듈용 봉지재 시트가 사용된 것임을 특징으로 한다.
A polyolefin-based polymer layer is interposed between the layers made of ethylene vinyl acetate (EVA) and laminated by the structure of ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer to have a total thickness of 0.3 To 0.6 mm is used as a sealing material sheet for a solar cell module.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 특정한 안정화제를 사용하지 않고 제조된 봉지재로 배리어 층으로 폴리올레핀(Polyolefin) 층을 개재함에 의해 고온/다습한 환경에서 지속적으로 노출되더라도 봉지재 시트 자체의 열화는 물론, 태양전지의 급격한 출력 저하의 원인이 되는 누설전류를 차단하여 태양전지의 효율 저하를 효과적으로 막을 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해결한다. 보다 구체적으로는 지속적으로 노출되는 고온/다습의 환경에서 직렬로 연결된 태양전지 모듈에 큰 전압이 인가되었을 때에도, 본 발명에 따른 봉지재 시트는 셀과 모듈 부재와의 전기 절연성을 크게 향상시키며 수분의 침투를 억제하여 모듈에서 발생할 수 있는 누설전류를 차단하고, 단지 폴리올레핀(Polyolefin) 계열로만 된 봉지재 시트가 가지지 못하는 글라스(glass), 셀(Cell)과의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)의 고유 물성인 쿠션성을 확보하여 모듈제작시 발생할 수 있는 셀 크랙(crack)을 최소화할 수 있고, 이러한 결과로 혹독한 외부 환경에서도 태양전지 모듈을 출력 저하 없이 장시간 사용이 가능하며, 모듈제작에 대한 효율성도 크게 증가 한다. 또한, 부가적으로 폴리올레핀(Polyolefin)이 가지는 가격적 비용을 다운시켜 보다 저렴한 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)로 대체 함으로써 불필요한 제조원가를 줄일 수 있다.
The sealing material sheet for a solar cell according to the present invention having the above-described structure is a sealing material manufactured without using a specific stabilizer. Even if it is continuously exposed in a high temperature / high humidity environment by interposing a polyolefin layer as a barrier layer, It is possible to effectively prevent the deterioration of the efficiency of the solar cell by interrupting the leakage current which causes a sudden decrease in the output of the solar cell as well as the deterioration of the sheet itself. More specifically, even when a large voltage is applied to a solar cell module connected in series in a continuous high-temperature / high-humidity environment, the sealing material sheet according to the present invention greatly improves the electrical insulation between the cell and the module member, It is possible to prevent the leak current which may occur in the module by suppressing penetration and to improve the adhesion to glass or cell which is not possessed only by a polyolefin series sealing material sheet, It is possible to minimize the cell crack that can occur in module manufacturing by securing the cushion property which is inherent property of EVA. As a result, it is possible to use the solar cell module for a long time without deteriorating the output even in harsh external environment, The efficiency of the system is greatly increased. In addition, unnecessary manufacturing costs can be reduced by additionally lowering the cost of polyolefin (polyolefin) by replacing it with a less expensive ethylene vinyl acetate (EVA).

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지용 봉지재 시트의 층 구조를 나타내는 단면도로, 본 도면에서 b1, b21 , b22는 서로 다른 종류의 폴리머 적층하여 시트로 제작한 태양전지용 봉지재 시트로, b1는 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자, b21 및 b22는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 공중합체로 제작되어 지고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 순수 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 수지와 각종 기능성 첨가제를 혼합하여 용융/압출하는 단계에서 변성 폴리 에틸렌(Polyethylene)을 공압출(co-extrusion)을 실시함으로써 배리어 층이 있는 태양전지용 봉지재 시트를 제조하는 개략적인 공정 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 태양전지용 봉지재 시트를 포함하는 태양전지 모듈의 통상적인 구조를 개략적으로 도시한 개략 단면도이다.
Figure 1 is a cross-sectional view showing a layer structure of a solar cell encapsulant sheet according to an exemplary embodiment of the present invention, b 1, in the drawing, b 21, b 22 are the different types of polymer laminate of the solar cell-sealing made of sheet B 1 is a polyolefin series polymer, b 21 and b 22 are an ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer,
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a barrier polyethylene (EVA) resin and various functional additives are mixed and melted / extruded according to a preferred embodiment of the present invention by performing co-extrusion of modified polyethylene, Layer solar cell encapsulating material sheet according to the present invention,
3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a typical structure of a solar cell module including a sealing material sheet for a solar cell according to the present invention.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 하여 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명하나, 이는 본 발명의 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail by way of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, which are for the purpose of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지용 봉지재 시트의 층 구조를 나타내는 단면도로, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)로 된 층 사이에 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자로 된 층이 개재되어, 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층되어 진 것이다.1 is a cross-sectional view showing a layer structure of a sealing material sheet for a solar cell according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, the sealing material sheet for a solar cell according to the present invention is made of ethylene vinyl acetate (EVA) A polyolefin-based polymer layer is interposed between the two layers, and the layer is laminated with the structure of the ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 봉지재 시트를 포함하는 태양전지 모듈의 통상적인 구조를 개략적으로 도시한 개략 단면도로, 본 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에서 제시하는 태양전지 모듈의 구성은 표면유리(a), 전면 봉지재 시트(b), 태양전지 셀(c), 후면 봉지재 시트(b), 백시트(d)의 적층 구조를 갖으며, 봉지재 시트의 적층 방법은 본 발명에 따라 폴리올레핀(b1)이 에틸렌비닐 아세테이트(b21, b22) 사이에 개재되는 구성으로 되어 진다.3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a typical structure of a solar cell module including an encapsulation material sheet according to the present invention. As shown in this figure, (B), the back sealing material sheet (b), and the back sheet (d), and the method of laminating the sealing material sheet is not limited to the glass (a), the front sealing material sheet The polyolefin (b 1 ) is interposed between the ethylene vinyl acetate (b 21 , b 22 ).

본 발명의 봉지재 시트에는 투명성, 유연성을 고려하여 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)를 사용하고 있으며, 이에 부가하여 태양전지가 고온/다습한 환경에서 장시간 노출시 발생할 수 있는 누설전류의 차단을 위해 변성 폴리에틸렌(Polyethylene) 등의 폴리올레핀(Polyolefin)을 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)와 함께 적층하여 사용하는 것을 제시하는 것이다. The encapsulating material sheet of the present invention uses ethylene vinyl acetate (EVA) in consideration of transparency and flexibility. In addition, in order to shield the leakage current that may occur when the solar cell is exposed to a long time in a high temperature / high humidity environment, a modified polyethylene Polyolefin such as polyethylene is laminated together with ethylene vinyl acetate (EVA).

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 고분자는 투명성이 확보되는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 이소프렌, 아이오노머를 포함하는 고분자를 사용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the polyolefin-based polymer may include a polymer including ethylene, propylene, butadiene, isoprene, and an ionomer, the transparency of which is ensured.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 사용할 수 있는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)는 비닐 아세테이트(VA) 함량이 15 내지 40 중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16kg)가 5 내지 50g/10분인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The ethylene vinyl acetate (EVA) which can be used according to a preferred embodiment of the present invention has a vinyl acetate (VA) content of 15 to 40% by weight and a melt index (190 DEG C, 2.16 kg) of 5 to 50 g / Is preferably used.

또한, 가교를 위한 유기과산화물과 가교 반응시의 속도 및 가교밀도를 조절해주는 가교조제, 그리고 유리와의 접착성을 위한 접착보조제가 첨가될 수 있고, 그외 UV 흡수제, 광안정제, 산화방지제를 용도에 맞게 포함할 수 있다.In addition, an organic peroxide for crosslinking, a crosslinking aid for adjusting the speed and crosslinking density at the time of crosslinking reaction, and an adhesion aid for adhesion to glass can be added. Further, UV absorbers, light stabilizers, You can include it properly.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트 제작에 사용되는 유기 과산화 물은 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸-퍼옥시 아이소프로필벤젠, 1,1-디-(t-아밀퍼옥시)사이클로헥산, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 카보네이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노퍼옥시 카르보네이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 중에서 선택되는 1종 혹은 2종을 사용할 수 있다. More specifically, the organic peroxide used in the production of the sealing material sheet for a solar cell of the present invention may be selected from the group consisting of 2,2-di (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxyisopropylbenzene, Amyl (2-ethylhexyl) monoperoxycarbonate, t-butylperoxyacetate, t-amyl peroxide, t-butylperoxyacetate, Peroxy-2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane and t- Can be used.

또한, 봉지재와 글라스(Glass), 백 시트(back sheet) 사이에서 접착보조제로 사용될 수 있는 실란 화합물로는 비닐기 아크릴록시기, 메타아크릴록시기와 같은 불포화기, 아미노기, 에폭시기 등과 함께, 알콕시기와 같은 가수 분해 가능한 기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 실란 커플링제로서, 구체적으로는 비닐트리에톡시실록산, 비닐트리메톡시실록산, γ-메타아크릴록시프로필트리에톡시실록산 등을 예시할 수 있다. Examples of the silane compound that can be used as an adhesion promoter between the encapsulating material and the glass and the back sheet include an unsaturated group such as a vinyl group acryloxy group and a methacryloxy group, an amino group, an epoxy group, etc., And compounds having the same hydrolyzable group. Specific examples of the silane coupling agent include vinyltriethoxysiloxane, vinyltrimethoxysiloxane, gamma -methacryloxypropyltriethoxysiloxane, and the like.

또한, 본 발명에서는 EVA 공중합체의 겔 분율을 향상시키고, 내구성을 향상시키기 위해 가교조제를 첨가할 수 있으며, 이 목적으로 제공되는 가교조제는 트리알릴 아이소시아누레이트, 트리 알릴 아이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Also, in the present invention, a crosslinking auxiliary may be added to improve the gel fraction of the EVA copolymer and to improve the durability. The crosslinking auxiliary provided for this purpose may include triallyl isocyanurate, triallyl isocyanate, .

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 배리어 층은 태양전지 봉지재용 시트의 제작에 필요한 가교제, 가교조제, 실란커플링제, UV흡수제, 광 안정제의 어느 하나 또는 모두 포함하는 각종 첨가제를 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 및 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 수지와 일련의 혼합과정을 거쳐 태양전지용 봉지제 시트를 제조하는 방법은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같은 흐름도에 의해 제조될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, as described above, the barrier layer according to the present invention includes any one or both of a crosslinking agent, a crosslinking assistant, a silane coupling agent, a UV absorber and a light stabilizer necessary for producing a sheet for a solar cell encapsulating material A method for manufacturing a sheet of a solar cell encapsulant through a series of mixing processes with various additives such as a modified polyolefin and an ethylene vinyl acetate (EVA) resin can be produced by a flow chart as schematically shown in Fig.

도 2를 참고로 하여 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 태양전지용 봉지재 시트는 가교제, 가교조제, 실란커플링제, UV흡수제, 광 안정제에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제를 각각 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 및 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지와 일련의 혼합과정을 거쳐 태양전지용 봉지제 시트를 제조하기 위한 조성물을 제조하는 혼합단계, 상기 혼합단계에서 얻어진 조성물을 각각 용융·압출하는 용융/압출단계, 및 상기 압출된 각 시트를 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층하여 시트화 하는 제막단계로 구성되어 지는 단계에 의해 제조되어 질 수 있고, 여기서 적층 방법은 시트의 성형시에 적층 할 수 있는 공압출(co-extrusion)방식과 칼렌더(calendar) 방식, 시트 성형 후 적층할 수 있는 라미(Lamination) 방식의 어느 하나에 의해 수행할 수 있다.2, the sealant sheet for a solar cell according to the present invention may include additives such as a cross-linking agent, a crosslinking aid, a silane coupling agent, a UV absorber, and a light stabilizer. The additive may be a modified polyolefin, And an ethylene vinyl acetate (EVA) resin to produce a composition for producing an encapsulating sheet for a solar cell through a series of mixing processes, a melting / extruding step of melting / extruding the composition obtained in the mixing step, And a film forming step of laminating each extruded sheet with a structure of an ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer to form a sheet, wherein the lamination method is a step of forming a laminate Co-extrusion method, calendar method, laminate which can be laminated after sheet forming, nation method.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 설명과 같이 투입된 봉지재 시트용 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 원료 및 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)은 T-다이 방식의 성형장치를 이용하여 0.3mm 내지 0.6mm 두께의 시트 형상으로 제조될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the ethylene vinyl acetate (EVA) raw material and the modified polyethylene for the encapsulating material sheet, which have been introduced as described above, are extruded through a sheet having a thickness of 0.3 mm to 0.6 mm Shape.

보다 구체적으로 설명하면 태양전지 모듈 제작 과정에서 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)와 변성 폴리에틸렌(Polyethylene) 융점(Tm) 차이에 의하여 모듈 제작 과정(Lamination)에서 발생할 수 있는 셀(cell) 크랙(crack) 등의 현상을 방지하기 위하여 모듈에 들어가는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)의 두께를 이원화한 시트의 구성으로 시트가 제조될 수 있다. 또한, 불필요한 제조원가 상승을 방지하기 위하여 배리어 층인 변성 폴리에틸렌(Polyethylene) 층을 봉지재 전체 두께 비율의 10% 내지 30% 두께의 시트 형상으로 제조하여 사용할 수 있다. More specifically, in the process of manufacturing a solar cell module, a difference in melting point (Tm) between ethylene vinyl acetate (EVA) and modified polyethylene (TCE) may cause cell cracks In order to prevent the phenomenon, a sheet can be manufactured with a configuration of a sheet in which the thickness of ethylene vinyl acetate (EVA) entering the module is made different. In order to prevent unnecessary increase in manufacturing cost, a modified polyethylene layer which is a barrier layer may be used in the form of a sheet having a thickness of 10% to 30% of the total thickness of the sealing material.

본 발명에 따른 배리어 층이 있는 태양전지용 봉지재 시트를 이용한 태양전지 모듈은 표면 유리/봉지재 시트/태양전지 셀/봉지재 시트/후면 보호 필름의 순으로 적층 후 일정한 규칙에 따라 진공 라미네이터(laminator)로 100 내지 160℃의 온도, 탈기 시간 4 내지 20분, 가압 0.5 내지 1기압, 가입시간 5 내지 60분으로 가열·가압하여 제조할 수 있다.
A solar cell module using a sealing material sheet for a solar cell having a barrier layer according to the present invention is formed by laminating a surface glass / sealing material sheet / a solar cell / a sealing material sheet / a back protective film in this order, ) At a temperature of 100 to 160 ° C, a degassing time of 4 to 20 minutes, a pressure of 0.5 to 1 atm, and an addition time of 5 to 60 minutes.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위를 이들 실시 예에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

실시예 1Example 1

배리어 층을 포함하는 봉지재 시트를 제조하기 위하여 VA함량 28중량%, 용융지수 15g/10min인 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)와 비중이 0.93g/cm3, 용융지수가 16g/10min인 투명성을 확보한 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)을 동일 함량의 각종 기능성 첨가제로 배합하여 공압출(co-extrusion)한 봉지재로, 총 두께 0.5mm에 대해 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 10%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) 층의 각 두께는 서로 동일(전체 두께의 45%)하게 제작하였다.
(EVA) having a VA content of 28% by weight and a melt index of 15 g / 10 min and a transparent sheet having a specific gravity of 0.93 g / cm < 3 > and a melt index of 16 g / 10 min Extruded polyethylene terephthalate (PTFE), polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, Respectively. At this time, the thicknesses of the ethylene vinyl acetate (EVA) layers were made equal to each other (45% of the total thickness).

실시예 2Example 2

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 20%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층의 각 두께는 서로 동일(전체 두께의 40%)하게 제작하였다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 20% of the total thickness. At this time, the thicknesses of the ethylene vinyl acetate (EVA) layers were the same (40% of the total thickness).

실시예 3Example 3

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 30%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층의 각 두께는 서로 동일(전체 두께의 35%)하게 제작하였다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 30% of the total thickness. At this time, the thicknesses of the ethylene vinyl acetate (EVA) layers were made equal to each other (35% of the total thickness).

실시예 4Example 4

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 30%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층으로 b21의 두께는 전체 두께의 10%, b22의 두께는 전체 두께의 60%의 두께로 제작하게 되었다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 30% of the total thickness. At this time, as the ethylene vinyl acetate (EVA) layer, the thickness of b 21 was 10% of the total thickness, and the thickness of b 22 was 60% of the total thickness.

실시예 5Example 5

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 30%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층으로 b21의 두께는 전체 두께의 60%, b22의 두께는 전체 두께의 10%의 두께로 제작하게 되었다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 30% of the total thickness. At this time, as the ethylene vinyl acetate (EVA) layer, the thickness of b 21 was 60% of the total thickness, and the thickness of b 22 was 10% of the total thickness.

실시예 6Example 6

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 10%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층으로 b21의 두께는 전체 두께의 30%, b22의 두께는 전체 두께의 60%의 두께로 제작하게 되었다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 10% of the total thickness. At this time, as the ethylene vinyl acetate (EVA) layer, the thickness of b 21 was 30% of the total thickness, and the thickness of b 22 was 60% of the total thickness.

실시예 7Example 7

상기 실시예 1의 구성으로 제조한 시트의 총 두께는 동일하게 하고, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 전체 두께의 10%가 되게 시트를 제작하였다. 이때, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 층으로 b21의 두께는 전체 두께의 80%, b22의 두께는 전체 두께의 10%의 두께로 제작하게 되었다.
The total thickness of the sheets prepared in Example 1 was the same, and the sheet was made such that the thickness of the modified polyethylene was 10% of the total thickness. At this time, as the ethylene vinyl acetate (EVA) layer, the thickness of b 21 was 80% of the total thickness, and the thickness of b 22 was 10% of the total thickness.

비교예 1.Comparative Example 1

상기 실시예 1의 구성에서 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 공압출을 제외한 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)를 단일 압출 실시한 것으로 시트의 두께는 0.5mm로 동일한 형태로 진행하였다.
In the structure of Example 1, ethylene vinyl acetate (EVA) except for co-extrusion of modified polyethylene was subjected to single extrusion, and the thickness of the sheet was 0.5 mm and the same procedure was carried out.

실험예 1Experimental Example 1

상기 각 실시예 및 비교예에서 제작된 태양전지용 봉지재 시트 중 변성 폴리에틸렌(Polyethylene, b1)과 에틸렌비닐 아세테이트(EVA, b21, b22)의 두께의 정도에 따라 가교율(%), 글라스 접착력(N/cm), 체적저항(Ωcm) 등의 기초물성을 측정하여 결과를 다음 표 1에 나타내었다.The crosslinking rate (%) was determined depending on the degree of the thickness of the modified polyethylene (polyethylene, b 1 ) and the ethylene vinyl acetate (EVA, b 21 , b 22 ) in the sealing material sheet for the solar cell manufactured in each of the above- (N / cm) and volume resistivity (? Cm) were measured. The results are shown in Table 1 below.

Figure 112013099142272-pat00001
Figure 112013099142272-pat00001

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1에서 기존의 방법대로 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)만을 사용하여 만든 태양전지용 봉지재의 기초 물성 중 가교율, 글라스 접착력 부분에서 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)을 공압출하여 만든 실시예 1 내지 7과 동등한 수준의 기초물성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 또한, PID(Potential Induced degradation) 효과 개선의 지표가 되는 체적저항 부분에서 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)을 사용하여 제조한 실시예 1 내지 7에서 1오더(order) 정도가 높게 측정되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the above Table 1, in Comparative Example 1, the cross-linking ratio among the basic physical properties of the solar cell encapsulant prepared using only ethylene vinyl acetate (EVA) according to the conventional method and the cohesion of the denatured polyethylene And it was confirmed that they had basal physical properties equivalent to those of Examples 1 to 7 prepared by the above. Also, it can be confirmed that the order of 1 order was measured in Examples 1 to 7 prepared using modified polyethylene in the volume resistance portion which is an index of improvement of the PID (Potential Induced degradation) effect.

상기 실험에서 알 수 있는 바와 같이, 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)를 사용한 기존의 태양전지용 봉지재가 가지는 기초 물성(가교율, 글라스 접착력)을 변성 폴리올레핀(Polyolefin)을 사용하여 배리어 층을 제작한 태양전지용 봉지재가 동등 수준의 기초 물성을 가지는 것을 확인할 수 있었으며, PID효과 개선을 위한 물성인 체적 저항에서도 높은 값을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.
As can be seen from the above experiment, the basic physical properties (crosslinking rate and glass adhesive strength) of conventional encapsulant for solar cell using ethylene vinyl acetate (EVA) were changed as follows: a bag for a solar cell in which a barrier layer was formed using a modified polyolefin And it was confirmed that the volume resistivity, which is the physical property for improving the PID effect, has a high value.

실험예 2Experimental Example 2

상기 각 실시예 및 비교예에서 기술된 형태로 준비된 봉지재 시트를 이용하여 4셀(cell) 형태의 미니모듈을 제작하였다. 이후 실시예와 비교예에서 기술된 봉지재 시트는 다음의 순서로 태양전지모듈로 제작하였다. 먼저 표면 유리, 봉지재 시트, 셀, 봉지재 시트, PET계 백시트(LTW-09ST, Toray Advanced Films)를 순서대로 적층한 후, 진공 라미네이터에서 탈기 4분 프레스 1분, 유지 10분의 순서로 모듈화를 진행하였다. 이때 사용된 태양전지 셀은 다결정 실리콘의 6인치, 2bus bar type, 셀 효율 16.6%의 셀을 사용하였으며, 표면 유리는 태양전지 모듈에 통상적으로 사용되는 3.2mm 두께의 것을 사용하였다. A mini-module in the form of a 4-cell was fabricated using the encapsulating material sheet prepared in the form described in each of the Examples and Comparative Examples. The encapsulating material sheets described in the following Examples and Comparative Examples were fabricated into solar cell modules in the following order. First, the surface glass, the sealing material sheet, the cell, the sealing material sheet and the PET-based back sheet (LTW-09ST, Toray Advanced Films) were laminated in this order. Then, in a vacuum laminator, And modularization proceeded. The solar cells used were polycrystalline silicon 6-inch, 2-bus bar type, cell efficiency 16.6%, and the surface glass used was 3.2 mm thick, which is commonly used in solar cell modules.

상기의 모듈 제작 방법을 토대로 모듈제작 과정에서 발생할 수 있는 여부를 셀 크랙 여부를 반복 실험을 통하여 확인한 결과를 표 2에 나타내었다. Based on the above-mentioned module fabrication method, whether or not cell cracking can occur in the module fabrication process is confirmed through repeated experiments.

Figure 112013099142272-pat00002
Figure 112013099142272-pat00002

상기 표 1에서 알 수 있듯이 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 두꺼울수록 체적저항이 증가하여 PID 효과 개선을 기대할 수 있었다. 하지만, 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene)의 두께가 두꺼울수록 통상의 모듈조건으로 모듈을 제작시 셀에 크랙이 가는 것을 확인할 수 있었다. 이는 통상의 모듈 제작 조건에서 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)와 변성 폴리에틸렌(Polyethylene) 융점(Tm) 차이에 의하여 모듈 제작 과정(Lamination)에서 셀과 접촉하는 봉지재의 쿠션성(softness)이 충분히 확보되지 않은 상태에서 모듈 제작을 진행할 경우 발생하는 현상으로, 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 셀(cell) 크랙(crack) 등의 현상을 방지하기 위하여 모듈에 들어가는 에틸렌비닐 아세테이트(EVA) b21, b22의 두께를 이원화한 시트의 구성으로 시트로 제조하는 하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, as the thickness of the modified polyethylene increases, the volume resistivity increases and the PID effect can be expected to be improved. However, as can be seen from Table 2, it can be seen that as the thickness of the modified polyethylene becomes thicker, the cracks of the cells are generated when the module is manufactured under the normal module conditions. This is because the softness of the sealing material contacting the cell in the lamination process due to the difference in the melting point (Tm) between ethylene vinyl acetate (EVA) and modified polyethylene (TCE) under normal module manufacturing conditions As shown in Table 2, the thickness of the ethylene vinyl acetate (EVA) b 21 , b 22 entering the module is controlled so as to prevent cracks or the like of the cell It can be seen that it is important to make a sheet with the structure of a dual sheet.

앞에 있는 표 1과 표 2를 비교하여 생각할 때, 셀 크랙이 발생하지 않는 범위의 배리어 층을 제작하는 하는 것이 중요하며, 그 결과를 에틸렌비닐 아세테이트 b22가 충분한 쿠션성 확보하는 실시예 4, 실시예 6의 조건으로 배리어 층을 제작하는 것임을 확인할 수 있었다.
It is important to fabricate a barrier layer in which cell cracks do not occur when considering Table 1 and Table 2. The results are shown in Table 4 and Table 4 in which ethylene vinyl acetate b 22 secures sufficient cushion property It is confirmed that the barrier layer is formed under the condition of (6).

실험예 3Experimental Example 3

상기 실험예 2에서 소개한 모듈제작 방법과 동일한 방법으로 54셀의 풀(full) 모듈을 제작하여 항온항습기 온도 50℃, 습도 50%RH, 모듈 글라스 전면에 알루미늄 호일을 덮고, 셀 배선 쪽에는 -극, 모듈 프레임 쪽에는 +극 배선을 연결 후 1000V의 직류 전원을 인가하는 PID 테스트를 진행하였다.A full module of 54 cells was fabricated in the same manner as the module manufacturing method described in Experimental Example 2, and the aluminum foil was covered on the front surface of the module glass at a temperature of 50 ° C and a humidity of 50% PID test was performed by connecting a + pole wiring to the pole and the module frame and then applying a DC voltage of 1000V.

상기의 조건에서 48시간을 방치 후, 실험 전 초기 출력치와 비교를 통해 태양전지 모듈의 효율 감소 발생하는 정도를 표 3에 나타내었다. Table 3 shows the degree of efficiency reduction of the solar cell module by comparing with the initial output value before the experiment after 48 hours under the above conditions.

Figure 112013099142272-pat00003
Figure 112013099142272-pat00003

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 순수 에틸렌비닐 아세테이트(EVA)만을 사용하여 제작한 비교예 1의 경우 배리어 층이 없어 시간이 갈수록 큰 폭으로 모듈의 효율이 감소하는 것을 확인할 수 있는 반면, 실시예 1 내지 7에서는 그 효율의 감소폭이 작아 48hr 후에도 PID 효과가 크게 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 변성 폴리에틸렌(Polyethylene, b1)의 두께가 두꺼워 질수록 체적저항이 높아져 모듈의 효율 감소율이 낮아진다는 것을 확인할 수 있었다.
As can be seen from Table 3, in the case of Comparative Example 1 produced using only pure ethylene vinyl acetate (EVA), the efficiency of the module decreased with time since the absence of the barrier layer. On the other hand, 7 shows that the PID effect does not show much after 48 hours due to the small decrease in the efficiency. It is also confirmed that as the thickness of the modified polyethylene (polyethylene, b 1 ) increases, the volume resistivity increases and the efficiency reduction rate of the module decreases there was.

a : 태양전지모듈용 글라스
b : 태양전지용 봉지재 시트
- b1 : 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 시트
- b21 : 에틸렌비닐 아세테이트 (EVA) 시트(글라스/백 시트 면)
- b22 : 에틸렌비닐 아세테이트 (EVA) 시트 (셀 쪽 면)
c : 태양전지용 셀
d : 태양전지용 백 시트(back sheet)
a: Glass for solar module
b: Sealing sheet for solar cell
- b 1 : Modified polyolefin sheet
- b 21 : Ethylene vinyl acetate (EVA) sheet (glass / back sheet side)
- b 22 : Ethylene vinyl acetate (EVA) sheet (cell side)
c: solar cell
d: back sheet for solar cell

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 가교제, 가교조제, 실란커플링제, UV흡수제, 광 안정제에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제를 각각 변성 폴리올레핀(Polyolefin) 및 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지와 일련의 혼합과정을 거쳐 태양전지용 봉지제 시트를 제조하기 위한 조성물을 제조하는 혼합단계, 상기 혼합단계에서 얻어진 조성물을 각각 용융·압출하는 용융/압출단계, 및 상기 압출된 각 시트를 에틸렌 비닐아세테이트 층/폴리올레핀 층/에틸렌 비닐아세테이트 층의 구조로 적층하여 시트화하는 제막단계로 구성되어 지고, 여기서 적층 방법은 시트의 성형시에 적층 할 수 있는 공압출(co-extrusion)방식과 칼렌더(calendar) 방식, 시트 성형 후 적층할 수 있는 라미(Lamination) 방식의 어느 하나에 의해 수행하고, 상기 각 에틸렌 비닐아세테이트 층은 상호 다른 두께를 가지도록 이원화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법.

An additive including at least one selected from a crosslinking agent, a crosslinking aid, a silane coupling agent, a UV absorber and a light stabilizer is subjected to a series of mixing processes with a modified polyolefin and an ethylene vinyl acetate (EVA) resin to form a solar cell encapsulant sheet A melting / extruding step of melting / extruding the composition obtained in the mixing step, and a step of extruding each of the extruded sheets by a structure of an ethylene vinyl acetate layer / polyolefin layer / ethylene vinyl acetate layer The lamination method includes a co-extrusion method, a calendar method, and a lamination method which can be laminated after forming a sheet. And the respective ethylene vinyl acetate layers are made to have different thicknesses by mutual differentiation Wherein the method comprises the steps of:

삭제delete
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